《AT89S52单片机基础项目教程》702-KYL610无线传输模块应用

课题序号702教学班级教学课时1教学形式多媒体教学课题名称单片机与上位计算机通讯—KYL—610无线传输模块应用使用教具课件，多媒体教学教学目的掌握KYL—610无线传输模块的使用方法教学重点KYL-610无线传输模块介绍教学难点无线传输模块使用方法更新、补充、删节内容无课前准备制作课件，整理任务指导书课外作业对KYL-610无线数传调试软件的数据接收与数据发送进行操作板书设计一、KYL—610无线传输模块应用（一）无线传输的方法（二）KYL-610无线传输模块介绍（三）无线传输模块使用方法教学感想

课堂教学安排教学环节主要教学内容教学手段与方式课程导入（以实际案例的方式引入本课的主要内容）讲授新课（讲解本课的主要内容）课程小结课后作业前面我们学习了单片机与传感器直连获取传感信息，事实上，很多情况下，由于距离或者其他因素的限制，不能通过有线的方式来连接，那有没有其他可行方式呢？这时我们需借助无线无线传输器件实现数据传输。本课以KYL—610无线传输模块为例，讲解无线传输技术的使用方法。（一）无线传输的方法目前关于无线传输的方法比较多，技术也比较成熟，应用范围也比较广。从应用上看，常用的技术大致可以分为以下几种：1、蓝牙技术蓝牙(Bluetooth)技术是一种短距离无线电技术，能够有效地简化嵌入式设备、笔记本电脑和移动电话等移动通信终端设备之间的通信，为无线通信拓宽了道路。其工作频段2.4GHz，主要用于计算机外设、家用电子产品等方面。蓝牙除了具有无线性、开放性优点外，还有以下优点：（1）传输相对较快，最大传输速率可达1Mb/s。（2）组网方便。任一个蓝牙设备在主从网络(Piconet)和分散网络(Scatternet)中，既可作主设备(Master)，又可作从设备(Slaver)，还可既是主设备(Master)，又是从设备(Slaver)。方便用户组建网络。蓝牙技术最大的缺点是传输距离较短，最大为10米，只适合于近距离的数据传输。而且，蓝牙技术植入成本高，通讯对象相对较少。此外，与Internet整合程度差，不容易升级。2、ZigBee技术ZigBee的出现是由于在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷，如技术显得太复杂、功耗大、距离近、售价高、组网规模太小等，而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因为如此，人们经过长期努力，2003年制定出了Zigbee协议，于2004正式成为IEEE标准（即IEEE802.15.4）。它的工作频段2.4GHz，是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术解决方案。ZigBee技术的主要优点有：（1）省电：两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。（2）时延短：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，在15毫秒至30毫秒之间。（3）网络容量大：可支持达65000个节点。（4）可靠：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。（5）安全保密：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128。ZigBee的缺点是数据传输速率低，只有10k字节/秒到250k字节/秒，而且传输距离有限，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，有效覆盖范围10～75米之间，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。ZigBee的目标市场主要有PC外设、消费类电子设备、家庭内智能控制、医护、工控等领域。3、移动通信技术目前的移动通信技术主要有GSM/GPRS、CDMA以及目前国内尚未广泛应用的3G技术（如WCDMA、TD－SCDMA、CDMA2000）。从网络范围看，GSM网络是国内覆盖最广的移动网络，CDMA覆盖相对较少，3G网络还未开始实施。移动通信技术的优点有：（1）网络容量大、信号覆盖范围相对广。目前国内的移动通信用户有数亿人，网络覆盖国内绝大部分地区。（2）通话清晰，信息灵敏。（3）产品和相关服务很多，手机、短信终端平台、WAP网站等。但是移动通信技术也有其缺点：（1）传输速度相对比较慢。GSM的传输速度为9.6Kbps，在GSM基础上改进的GPRS的传输速度为56～114Kbps，CDMA的传输速度为50~153.6Kbps，3G的最大传输速度为2Mbps。（2）需要有通信基站的支持，对于偏远山区和地下工程等环境下，容易产生信号死角。（3）基础建设费用昂贵。对于无信号覆盖的地方而言，架设基站费用较高，而且基站不能移动，不利于设备的重复利用，造成重复建设。（4）需要支付使用费。用户还需要向运营商缴纳费用，增加了工程的成本。4、WiFi技术WiFi是无线保真(WirelessFidelity)的缩写，WiFi技术包括已经批准的IEEE802.11a、b和g规范以及802.1ln规范。它是一种无线局域网接入技术，使用开放的2.4GHz直接序列扩频。IEEE802.1lb最大的数据传输率为11Mbps，也可以根据信号强弱把传输率调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps带宽。802.11a及802.11g更可达54Mbps，大大超过了同类型的无线网络技术。WiFi无线网络以无线路由器为核心，配合ADSLModem或者CableModem实现宽带网接入，然后利用无线网卡连接客户端，实现本地资源与internet资源的快速无线共享。其主要优点有：（1）传输速度快，最高带宽为11Mbps。（2）可靠性高，在信号较弱或有干扰的情况下，能够自动调整带宽为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，从而有效地保障了网络的稳定性和可靠性。（3）通讯距离长，一般在室内环境下可达100米左右，室外可达300米左右。最近，由Tenda公司推出的一款新型路由器TWL5400R据悉能够把目前Wi-Fi通信距离扩大到30km左右。（4）组网成本低。架设WiFi网络的基本配备就是无线网卡及一台AP。厂商只要在需要的地方设置“热点”(HotSpot)，并通过高速线路将因特网接入上述场所，即可完成组网工作。用户使用时，只要将支持WiFi的设备，拿到“热点”的有效覆盖范围内，即可高速接入因特网。也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。（5）健康安全。WiFi规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60~70毫瓦，而手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，应该是更安全的。（6）升级方便。WiFi的下一代标准WiMAX与WiFi全面兼容，而且现有设备仍能得到支持。WiMAX具有更远的传输距离（50km）、更宽的频段选择（2～66GHz）以及更高的接入速度（70Mb/s）等等，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准。（7）方便与现有PC、Internet整合。现在最流行的笔记本电脑技术——迅驰技术就是基于该标准的，目前提到的无线局域网（WLAN）主要也是基于WiFi技术构建的。因此能够很方便的与Internet网络结合。下面比较一下上述各种技术，如下表所示。各种技术参数比较以上我们讨论了目前比较主流的技术，还有些技术，应用比较窄，就没有进行讨论。比如红外传输技术，由于它只能沿着直线方向进行传输，限制它的使用。（二）KYL-610无线传输模块介绍KYL-610无线传输模块，其从组态与通信协议看是属于zigbee技术。外型尺寸：40mm×24mm×6mm(不包括天线接头)，见图7-2-1。（1）主要特点：参考教材（2）应用领域：参考教材（3）详细规格：参考教材（4）接口定义：参考教材（5）软件设置：参考教材（三）无线传输模块使用方法*电源。KYL-610无线电数传模块使用直流电源，工作电压从3.1V-5.5V。注意模块发射可能会影响开关电源的稳定性。因此尽量避免使用开关电源，或者尽量拉开模块天线和电源的距离。为达到最好的通讯效果，尽量使用纹波系数较小的电源，电源最大电流应该大于模块最大电流的1.5倍。*模块与串行口的连接。模块通过接线端子的3、4PIN和终端进行异步数据通讯，接口电平为RS23或TTL之一（出厂时指定），通讯速率从1200－115200BPS，数据格式为8N1/8E1/8O1软件可设置。通讯时请确保双方接口电平、速率及数据格式一致。接线端子的定义及连接参见图下图。KYL-610模块与RS-232接线图*模块上的指示灯。每个模块上都各装有一只红色与绿色的贴片发光二极管。发射数据时红灯常亮，数据结束后红灯熄灭；收到数据时绿灯常亮，接收完成后绿灯熄灭。*关于模块的数据传输。KYL-610系列产品提供透明的数据传输接口，可支持用户的各种应用和协议，实现点对点，点对多点透明传输。KYL-610内部提供150字节的内存，因此每帧至少可传输150字节，同时采用FIFO(先进先出)的数据传输方式，可满足用户一次性传输大数据包（无限长）的要求。本次课程了解无线传输技术分类及KYL-600无线传输模块的主要技术参数，通过对KYL-610无线数传调试软件的使用，从而进一步对KYL-600无线传输模块的使用的知识进行了巩固。对KYL-610无线数传调试软件的数据接收与数据发送进行操作。案例导入（由实际案例引导学生思考，引出课程内容）讲授法（着重讲解目前主流的四种无线